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公开(公告)号：CN118518651A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410547427.7
申请日：2024-05-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的动态焦点跟踪的激光共焦拉曼光谱探测方法及装置，属于显微光谱成像领域。本发明利用共焦探测系统光强和轴向离焦距离一一对应的特性，结合频闪原理对离面运动状态的被测样品进行相位锁定的离焦位置检测，使用轴向驱动系统调节焦点位置，完成对振动器件的焦点跟踪，结合共焦拉曼光谱探测系统收集相位锁定状态下的拉曼光谱信息，实现动态焦点跟踪的激光共焦拉曼光谱探测；焦点跟踪的同时记录轴向位移即样品振动位移，结合相位焦点跟踪的拉曼光谱信息，实现高空间分辨“振动波形‑拉曼光谱”融合图的绘制。本发明解决使用拉曼光谱测试离面振动样品时的焦点偏移问题的同时能够获取相位振动位移信息，具有高灵敏度、高空间分辨、易集成且结构简单等优点。
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公开(公告)号：CN118329867A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410547628.7
申请日：2024-05-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01N21/65
Abstract: 本发明公开的一种抗漂移空间拉曼光谱探测方法与装置，属于光谱检测技术领域。本发明包括光源系统、扩束系统、二向色分光系统、会聚系统、被测样品、扫描平移系统、位于二向色分光系统透射方向的空间偏移拉曼光谱探测系统、以及用于进行会聚光斑轴向位置监测的轴向监测系统。空间偏移拉曼光谱探测系统采用正向空间偏移拉曼光谱方式实现空间偏移拉曼光谱探测。本发明将轴向监测与空间偏移拉曼光谱探测相结合，利用轴向监测系统对系统激发光斑的轴向位置进行实时监测，从而消除或减小激发光斑轴向位置对探测结果的影响，提高抗漂移空间偏移拉曼光谱探测装置的稳定性和抗漂移能力。本发明适用于生物医学、考古鉴定等领域。
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公开(公告)号：CN118329866A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410547479.4
申请日：2024-05-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01N21/65
Abstract: 本发明公开的一种光束调制型逆向空间偏移拉曼光谱测量方法与装置，属于光谱检测领域。本发明包括点光源系统、扩束系统、光束调制系统、二向色分光系统、空间偏移量缩放系统、第五会聚镜、光谱探测系统。本发明利用光束调制方式实现系统空间偏移量调制，避免测量过程中器件的移动，提高光束调制型逆向空间偏移拉曼光谱测量装置的稳定性和结果的准确性。本发明通过对光束调制系统加载数字调制图样进行空间偏移量值设定，利用光束调制系统对激发光的形状进行自由、静态调制，实现空间偏移量自由、灵活的选择，实现逆向空间偏移拉曼光谱的灵活测量。本发明利用空间偏移量缩放系统，实现空间偏移量大范围粗调及微细精调，实现深层拉曼光谱的准确测量。
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公开(公告)号：CN117387525A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311326129.7
申请日：2023-10-13
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01B11/255
Abstract: 本发明公开的中心偏差监测调整激光差动共焦曲率半径测量方法与装置，属于精密光学检测领域。本发明在对自准直光路和差动共焦定焦光路进行共路设计，采用光路自准直原理对被测元件进行偏心监测，结合五维调整结构对被测元件的安装偏心和倾斜位姿误差进行补偿，保证被测元件轴线与测量光轴严格重合，从而消除阿贝误差；利用激光差动共焦光路对被测透镜猫眼点和共焦点进行高分辨定焦，有效克服环境气流和元件面形等因素影响，实现对被测元件曲率半径参数的高分辨、高精度测量。本发明通过五维调整对被测元件的偏心和离轴量进行补偿，能够适用于球面元件、轴对称非球面元件等多种面形。
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公开(公告)号：CN113866152B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202111132973.7
申请日：2021-09-27
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的激光差动相关共焦拉曼光谱测试方法及装置，属于显微光谱成像技术领域。本发明利用反射光构建差动共焦显微成像系统，实现样品焦点的高精度追踪和几何形貌的高空间分辨探测；利用拉曼散射光构建共焦拉曼光谱成像系统，测量过程中通过移动拉曼针孔，获取拉曼收集透镜焦点前后等量离焦位置处的两个拉曼光谱信号，并对两个拉曼信号进行相关积处理得到被测位置的相关拉曼光谱信息，压缩共焦拉曼系统点扩散函数，实现高空间分辨拉曼光谱成像；结合上述两点进而实现具有高空间分辨的“图谱合一”成像。本发明具有实时焦点高精度追踪、高空间分辨以及高信噪比等优点，可广泛应用于生物医学、物理化学、材料科学等领域中。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114654092B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202210415464.3
申请日：2022-04-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01B11/24 , B23K26/352
Abstract: 本发明公开的一种激光微结构高效加工及精密测量的方法和装置，属于激光加工及精密监测技术领域。本发明在Z方向进行定焦和测量时，通过一对标准激光干涉仪镜组模块对称分布放置在Z向气浮运动轴模块中心的两侧，一方面能够有效避免运动传感器的阿贝误差；另一方面，相对于单个的标准激光干涉仪镜组模块，成对出现的标准激光干涉仪镜组模块将会对轴向运动的微小位移进行放大，有效的减小微位移测量误差，提高Z向加工和监测的精度。同时利用抗表面倾角变化和散射的激光差动共焦定模块来实现Z向定焦和监测。本发明能够同步实现对激光微结构的加工及精密测量，且能够提高位移传感误差精度，进而提高三维激光微结构的加工精度和测量精度。本发明还具有如下优点：整体结构鲁棒性强、稳定性高，抗外界撞击扰动。
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公开(公告)号：CN115420214A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202211004391.5
申请日：2022-08-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开的法向跟踪后置分光瞳差动共焦自由曲面测量方法与装置，属于光学精密检测领域。本发明包括传感器测头、三维运动控制系统、计算机软件处理模块，采用纳米级驱动实现载物台和传感器测头的定位。传感器测头为后置分光瞳差动共焦传感器测头。本发明在优化激光差动共焦测量系统结构的前提下，将基于位置敏感探测器PSD反馈的法向跟踪技术与后置分光瞳差动共焦技术相结合，利用基于位置敏感探测器PSD反馈的法向跟踪系统对被测自由曲面样品进行大角度范围内法向跟踪，利用后置分光瞳差动共焦传感器对被测自由曲面样品进行高精度、高稳定性轴向定焦，实现大倾角高精度自由曲面测量。本发明能够降低光路装调难度和成本，且具有抗倾角、高精度、高稳定性的优点。
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公开(公告)号：CN115143904A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210691667.5
申请日：2022-06-17
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01B11/255 , B25B11/00
Abstract: 本发明公开的双差动共焦球面曲率半径快速相对测量方法与装置，属于光学精密测量技术领域。本发明在同一批被测元件中挑选一个已知曲率半径R0的元件作为样板S0，并在其共焦位置处进行扫描以获得双差动共焦光强响应曲线及其线性段拟合方程；依次装卡被测件Sn，将采集的双差动光强值映射到线性段拟合方程以实现Sn离焦量Δzn的无扫描快速测量；通过Δzn和R0计算得到被测元件的曲率半径Rn。本发明只需1次扫描和N次重复装卡即能够实现N件同批次球面元件曲率半径的快速高精度测量，相比于现有高精度曲率半径测量方法(N件被测样品需要2N次扫描)，本发明测量效率大幅度提升，有力支撑大批量球面元件的高效率、高精度加工检测。
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公开(公告)号：CN111504227B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202010555314.3
申请日：2020-06-17
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的飞秒激光加工参数共焦轴向监测方法，属于激光精密加工检测技术领域，包括：S1、基于卷积神经网络构建激光加工参数共焦轴向监测网络；S2、使用训练样本对激光加工参数共焦轴向监测网络进行训练；S3、将加工件的表面形貌轮廓和表面实时轴向位置、精密工作台的实时位置、飞秒激光时空参数输入训练完成的激光加工参数共焦轴向监测网络，得到加工件的实时飞秒激光加工精度和形态变化监测结果。本发明通过共焦轴向监测系统与卷积神经网络结合，在大数据的情况下对深度学习模型进行训练，使其加工过程中能够快速同步的精准定焦和对准，不仅适用于大批量的工业生产，还实现了对加工中的样品形态性能参数进行高精度监测。
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公开(公告)号：CN111288927B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN202010157099.1
申请日：2020-03-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01B11/25
Abstract: 本发明涉及一种基于法向跟踪的自由曲面差动共焦测量方法及装置，属于光学精密检测领域。本发明利用直径小于物镜入瞳的离轴且平行于光轴的准直光束入射至物镜产生的斜照明聚焦光束来测量自由曲面样品，通过改变离轴准直光束的离轴量来控制物镜斜照明聚焦光束的倾斜角度，使其与自由曲面的法线方向一致，从而使聚焦至自由曲面的照明光束原光路返回以实现共光路，并利用激光差动共焦测量方法对轴向焦点位置进行法向跟踪探测，以获得自由曲面样品的形貌参数。本发明利用差动共焦技术对自由曲面样品进行非接触测量，并通过控制器保持对样品的法向跟踪和轴向焦点跟踪，具备高测量效率和纳米级测量精度。
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